gpxe/src/arch/i386/prefix/romprefix.S

   1 /* At entry, the processor is in 16 bit real mode and the code is being
   2  * executed from an address it was not linked to. Code must be pic and
   3  * 32 bit sensitive until things are fixed up.
   4  *
   5  * Also be very careful as the stack is at the rear end of the interrupt
   6  * table so using a noticeable amount of stack space is a no-no.
   7  */
   8
   9 #define PNP_SIGNATURE ( '$' + ( 'P' << 8 ) + ( 'n' << 16 ) + ( 'P' << 24 ) )
  10 #define PMM_SIGNATURE ( '$' + ( 'P' << 8 ) + ( 'M' << 16 ) + ( 'M' << 24 ) )
  11 #define STACK_MAGIC ( 'L' + ( 'R' << 8 ) + ( 'E' << 16 ) + ( 'T' << 24 ) )
  12 #define PNP_GET_BBS_VERSION 0x60
  13
  14         .text
  15         .code16
  16         .arch i386
  17         .section ".prefix", "ax", @progbits
  18
  19         .org    0x00
  20 romheader:
  21         .word   0xAA55                  /* BIOS extension signature */
  22 romheader_size: .byte _load_size_sect   /* Size in 512-byte blocks */
  23         jmp     init                    /* Initialisation vector */
  24 checksum:
  25         .byte   0
  26         .org    0x16
  27         .word   undiheader
  28         .org    0x18
  29         .word   pciheader
  30         .org    0x1a
  31         .word   pnpheader
  32         .size romheader, . - romheader
  33
  34         .section ".zinfo.fixup", "a"    /* Compressor fixup information */
  35         .ascii  "SUBB"
  36         .long   romheader_size
  37         .long   512
  38         .long   0
  39         .previous
  40
  41 pciheader:
  42         .ascii  "PCIR"                  /* Signature */
  43         .word   pci_vendor_id           /* Vendor ID */
  44         .word   pci_device_id           /* Device ID */
  45         .word   0x0000                  /* pointer to vital product data */
  46         .word   pciheader_len           /* PCI data structure length */
  47         .byte   0x00                    /* PCI data structure revision */
  48         .byte   0x02                    /* Device Base Type code */
  49         .byte   0x00                    /* Device Sub-Type code */
  50         .byte   0x00                    /* Device Interface Type code */
  51 pciheader_size: .word _load_size_sect   /* Image length same as offset 02h */
  52         .word   0x0001                  /* revision level of code/data */
  53         .byte   0x00                    /* code type */
  54         .byte   0x80                    /* Flags (last PCI data structure) */
  55         .word   0x0000                  /* reserved */
  56         .equ pciheader_len, . - pciheader
  57         .size pciheader, . - pciheader
  58
  59         .section ".zinfo.fixup", "a"    /* Compressor fixup information */
  60         .ascii  "SUBW"
  61         .long   pciheader_size
  62         .long   512
  63         .long   0
  64         .previous
  65
  66 pnpheader:
  67         .ascii  "$PnP"                  /* Signature */
  68         .byte   0x01                    /* Structure revision */
  69         .byte   ( pnpheader_len / 16 )  /* Length (in 16 byte increments) */
  70         .word   0x0000                  /* Offset of next header */
  71         .byte   0x00                    /* Reserved */
  72         .byte   0x00                    /* Checksum */
  73         .long   0x00000000              /* Device identifier */
  74         .word   mfgstr                  /* Manufacturer string */
  75         .word   prodstr                 /* Product name */
  76         .byte   0x02                    /* Device base type code */
  77         .byte   0x00                    /* Device sub-type code */
  78         .byte   0x00                    /* Device interface type code */
  79         .byte   0x54                    /* Device indicator */
  80         .word   0x0000                  /* Boot connection vector */
  81         .word   0x0000                  /* Disconnect vector */
  82         .word   bev_entry               /* Boot execution vector */
  83         .word   0x0000                  /* Reserved */
  84         .word   0x0000                  /* Static resource information vector*/
  85         .equ pnpheader_len, . - pnpheader
  86         .size pnpheader, . - pnpheader
  87
  88 mfgstr:
  89         .asciz  "http://etherboot.org"
  90         .size mfgstr, . - mfgstr
  91 prodstr:
  92         .asciz  "gPXE"
  93         .size prodstr, . - prodstr
  94
  95 undiheader:
  96         .ascii  "UNDI"                  /* Signature */
  97         .byte   undiheader_len          /* Length of structure */
  98         .byte   0                       /* Checksum */
  99         .byte   0                       /* Structure revision */
 100         .byte   0,1,2                   /* PXE version: 2.1.0 */
 101         .word   undiloader              /* Offset to loader routine */
 102         .word   _data16_size            /* Stack segment size */
 103         .word   _data16_size            /* Data segment size */
 104         .word   _text16_size            /* Code segment size */
 105         .equ undiheader_len, . - undiheader
 106         .size undiheader, . - undiheader
 107
 108 /* Initialisation (called once during POST)
 109  *
 110  * Determine whether or not this is a PnP system via a signature
 111  * check.  If it is PnP, return to the PnP BIOS indicating that we are
 112  * a boot-capable device; the BIOS will call our boot execution vector
 113  * if it wants to boot us.  If it is not PnP, hook INT 19.
 114  */
 115 init:
 116         /* Preserve registers, clear direction flag, set %ds=%cs */
 117         pushaw
 118         pushw   %ds
 119         pushw   %es
 120         cld
 121         pushw   %cs
 122         popw    %ds
 123         /* Print message as early as possible */
 124         movw    $init_message, %si
 125         call    print_message
 126         /* Check for PnP BIOS */
 127         testw   $0x0f, %di      /* PnP signature must be aligned - bochs    */
 128         jnz     hook_int19      /* uses unalignment to indicate 'fake' PnP. */
 129         cmpl    $PNP_SIGNATURE, %es:0(%di)
 130         jne     hook_int19
 131         /* Is PnP: print PnP message */
 132         movw    $init_message_pnp, %si
 133         call    print_message
 134         xchgw   %bx, %bx
 135         /* Check for BBS */
 136         pushw   %es:0x1b(%di)   /* Real-mode data segment */
 137         pushw   %ds             /* &(bbs_version) */
 138         pushw   $bbs_version
 139         pushw   $PNP_GET_BBS_VERSION
 140         lcall   *%es:0xd(%di)
 141         addw    $8, %sp
 142         testw   %ax, %ax
 143         jne     hook_int19
 144         movw    $init_message_bbs, %si
 145         call    print_message
 146         jmp     hook_bbs
 147         /* Not BBS-compliant - must hook INT 19 */
 148 hook_int19:
 149         movw    $init_message_int19, %si
 150         call    print_message
 151         xorw    %ax, %ax
 152         movw    %ax, %es
 153         pushw   %cs
 154         pushw   $int19_entry
 155         popl    %es:( 0x19 * 4 )
 156 hook_bbs:
 157         /* Check for PMM */
 158         movw    $( 0xe000 - 1 ), %di
 159 pmm_scan:
 160         incw    %di
 161         jz      no_pmm
 162         movw    %di, %es
 163         cmpl    $PMM_SIGNATURE, %es:0
 164         jne     pmm_scan
 165         xorw    %bx, %bx
 166         xorw    %si, %si
 167         movzbw  %es:5, %cx
 168 1:      es lodsb
 169         addb    %al, %bl
 170         loop    1b
 171         jnz     pmm_scan
 172         /* PMM found: print PMM message */
 173         movw    $init_message_pmm, %si
 174         call    print_message
 175         /* Try to allocate 2MB block via PMM */
 176         pushw   $0x0006         /* Aligned, extended memory */
 177         pushl   $0xffffffff     /* No handle */
 178         pushl   $( 0x00200000 / 16 ) /* 2MB in paragraphs */
 179         pushw   $0x0000         /* pmmAllocate */
 180         lcall   *%es:7
 181         addw    $12, %sp
 182         testw   %dx, %dx        /* %ax==0 even on success, since align=2MB */
 183         jnz     gotpmm
 184         movw    $init_message_pmm_failed, %si
 185         call    print_message
 186         jmp     no_pmm
 187 gotpmm: /* PMM allocation succeeded: copy ROM to PMM block */
 188         pushal                  /* PMM presence implies 1kB stack */
 189         movw    %ax, %es        /* %ax=0 already - see above */
 190         pushw   %dx
 191         pushw   %ax
 192         popl    %edi
 193         movl    %edi, image_source
 194         xorl    %esi, %esi
 195         movzbl  romheader_size, %ecx
 196         shll    $9, %ecx
 197         addr32 rep movsb        /* PMM presence implies flat real mode */
 198         movl    %edi, decompress_to
 199         /* Shrink ROM and update checksum */
 200         xorw    %bx, %bx
 201         xorw    %si, %si
 202         movw    $_prefix_size_sect, %cx
 203         movb    %cl, romheader_size
 204         shlw    $9, %cx
 205 1:      lodsb
 206         addb    %al, %bl
 207         loop    1b
 208         subb    %bl, checksum
 209         popal
 210 no_pmm:
 211         /* Print CRLF to terminate messages */
 212         movw    $'\n', %ax
 213         call    print_character
 214         /* Restore registers */
 215         popw    %es
 216         popw    %ds
 217         popaw
 218         /* Indicate boot capability to PnP BIOS, if present */
 219         movw    $0x20, %ax
 220         lret
 221         .size init, . - init
 222
 223 init_message:
 224         .asciz  "gPXE (http://etherboot.org) -"
 225         .size   init_message, . - init_message
 226 init_message_pnp:
 227         .asciz  " PnP"
 228         .size init_message_pnp, . - init_message_pnp
 229 init_message_bbs:
 230         .asciz  " BBS"
 231         .size init_message_bbs, . - init_message_bbs
 232 init_message_pmm:
 233         .asciz  " PMM"
 234         .size init_message_pmm, . - init_message_pmm
 235 init_message_pmm_failed:
 236         .asciz  "(failed)"
 237         .size init_message_pmm_failed, . - init_message_pmm_failed
 238 init_message_int19:
 239         .asciz  " INT19"
 240         .size init_message_int19, . - init_message_int19
 241
 242 /* ROM image location
 243  *
 244  * May be either within option ROM space, or within PMM-allocated block.
 245  */
 246 image_source:
 247         .long   0
 248         .size   image_source, . - image_source
 249
 250 /* Temporary decompression area
 251  *
 252  * May be either at HIGHMEM_LOADPOINT, or within PMM-allocated block.
 253  */
 254 decompress_to:
 255         .long   HIGHMEM_LOADPOINT
 256         .size   decompress_to, . - decompress_to
 257
 258 /* BBS version
 259  *
 260  * Filled in by BBS BIOS.  We ignore the value.
 261  */
 262 bbs_version:
 263         .word   0
 264
 265 /* Boot Execution Vector entry point
 266  *
 267  * Called by the PnP BIOS when it wants to boot us.
 268  */
 269 bev_entry:
 270         pushw   %cs
 271         call    exec
 272         lret
 273         .size   bev_entry, . - bev_entry
 274
 275 /* INT19 entry point
 276  *
 277  * Called via the hooked INT 19 if we detected a non-PnP BIOS.
 278  */
 279 int19_entry:
 280         pushw   %cs
 281         call    exec
 282         /* No real way to return from INT19 */
 283         int     $0x18
 284         .size   int19_entry, . - int19_entry
 285
 286 /* Execute as a boot device
 287  *
 288  */
 289 exec:   /* Set %ds = %cs */
 290         pushw   %cs
 291         popw    %ds
 292
 293         /* Print message as soon as possible */
 294         movw    $exec_message, %si
 295         call    print_message
 296
 297         /* Store magic word on BIOS stack and remember BIOS %ss:sp */
 298         pushl   $STACK_MAGIC
 299         movw    %ss, %dx
 300         movw    %sp, %bp
 301
 302         /* Obtain a reasonably-sized temporary stack */
 303         xorw    %ax, %ax
 304         movw    %ax, %ss
 305         movw    $0x7c00, %sp
 306
 307         /* Install gPXE */
 308         movl    image_source, %esi
 309         movl    decompress_to, %edi
 310         call    alloc_basemem
 311         call    install_prealloc
 312
 313         /* Set up real-mode stack */
 314         movw    %bx, %ss
 315         movw    $_estack16, %sp
 316
 317         /* Jump to .text16 segment */
 318         pushw   %ax
 319         pushw   $1f
 320         lret
 321         .section ".text16", "awx", @progbits
 322 1:      /* Call main() */
 323         pushl   $main
 324         pushw   %cs
 325         call    prot_call
 326         /* No need to clean up stack; we are about to reload %ss:sp */
 327
 328         /* Restore BIOS stack */
 329         movw    %dx, %ss
 330         movw    %bp, %sp
 331
 332         /* Check magic word on BIOS stack */
 333         popl    %eax
 334         cmpl    $STACK_MAGIC, %eax
 335         jne     1f
 336         /* BIOS stack OK: return to caller */
 337         lret
 338 1:      /* BIOS stack corrupt: use INT 18 */
 339         int     $0x18
 340         .previous
 341
 342 exec_message:
 343         .asciz  "gPXE starting boot\n"
 344         .size exec_message, . - exec_message
 345
 346 /* UNDI loader
 347  *
 348  * Called by an external program to load our PXE stack.
 349  */
 350 undiloader:
 351         /* Save registers */
 352         pushl   %esi
 353         pushl   %edi
 354         pushw   %es
 355         pushw   %bx
 356         /* UNDI loader parameter structure address into %es:%di */
 357         movw    %sp, %bx
 358         movw    %ss:12(%bx), %di
 359         movw    %ss:14(%bx), %es
 360         /* Install to specified real-mode addresses */
 361         pushw   %di
 362         movw    %es:12(%di), %bx
 363         movw    %es:14(%di), %ax
 364         movl    %cs:image_source, %esi
 365         movl    %cs:decompress_to, %edi
 366         call    install_prealloc
 367         popw    %di
 368         /* Call UNDI loader C code */
 369         pushl   $pxe_loader_call
 370         pushw   %cs
 371         pushw   $1f
 372         pushw   %ax
 373         pushw   $prot_call
 374         lret
 375 1:      popw    %bx     /* discard */
 376         popw    %bx     /* discard */
 377         /* Restore registers and return */
 378         popw    %bx
 379         popw    %es
 380         popl    %edi
 381         popl    %esi
 382         lret
 383         .size undiloader, . - undiloader